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The measurement systems based on Inertial Measurement Unit (IMU) are adopted in Biomechanics to measure the attitude of a rigid body (or bodies of a multi-body kinematic chain) and estimate the upper-body and lower-body kinematics. These systems generally consist of nine sensors (i.e. a tri-axial accelerometers, a tri-axial gyroscopes and a tri-axial magnetometers in MIMU systems). This lecture deeply describes the operation principles for the three sensors (i.e. theory of the seismic sensor, gyroscopic effect and Hall-effect) and the relevant calibration methodologies. The critical issues related to the measurements conducted using IMUs/MIMUs are also analysed.
I sistemi di misura basati su Inertial Measurement Units (IMU) vengono utilizzati nella Biomeccanica per misurare l’orientamento di corpi rigidi nello spazio e stimare le variabili di cinematica articolare per upper-body e lower-body. Tali sistemi integrano accelerometri, giroscopi e magnetometri generalmente triassiali. Nel modulo didattico sono trattati approfonditamente i principi di funzionamento dei tre sensori (i.e. teoria dei trasduttori sismici, effetto giroscopico e effetto Hall) e i relativi metodi di taratura. È anche presentata un’analisi delle criticità legate alle misure condotte con IMU/MIMU.